1. การออกแบบโครงข่ายไฟฟ้าแบบดั้งเดิมไม่เหมาะสำหรับการเข้าถึงพลังงานแบบกระจายขนาดใหญ่
ตัวอย่าง
การออกแบบโครงข่ายไฟฟ้าแบบดั้งเดิมนั้นส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับสถานีไฟฟ้าแบบรวมศูนย์ที่จ่ายไฟฟ้าให้กับผู้ใช้ ในขณะที่การบูรณาการขนาดใหญ่ของการผลิตไฟฟ้าแบบกระจาย (DG) เช่น พลังงานแสงอาทิตย์เซลล์แสงอาทิตย์ (PV) พลังงานลม ฯลฯ เครือข่ายการจำหน่ายได้ค่อยๆ เปลี่ยนจาก เครือข่ายแบบพาสซีฟทิศทางเดียวไปยังเครือข่ายที่ใช้งานแบบสองทิศทาง การเปลี่ยนแปลงนี้ทำให้การออกแบบโครงข่ายไฟฟ้าแบบดั้งเดิมและวิธีการวางแผนเพื่อตอบสนองความต้องการใหม่เป็นเรื่องยาก ตัวอย่างเช่น ในซานตง เหอหนาน และสถานที่อื่นๆ เนื่องจากอัตราการเติบโตอย่างรวดเร็วของกำลังการผลิตติดตั้งไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แบบกระจาย โครงข่ายไฟฟ้าในภูมิภาคบางแห่งจึงประสบกับปรากฏการณ์โอเวอร์โหลดหนักแบบย้อนกลับ กล่าวคือ ในช่วงพีคของการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ จะมีการส่งไฟฟ้ามากเกินไป กลับจากด้านแรงดันต่ำไปยังด้านไฟฟ้าแรงสูง ซึ่งเพิ่มแรงกดดันให้กับโครงข่ายไฟฟ้า
2. การวางแผนเครือข่ายการกระจายสินค้าจำเป็นต้องเปลี่ยนไปสู่การวางแผนความน่าจะเป็นแบบหลายสถานการณ์
ตัวอย่าง
ด้วยสัดส่วนการกระจายพลังงานใหม่ที่เพิ่มขึ้น ความไม่แน่นอนที่เครือข่ายการกระจายสินค้าต้องเผชิญก็เพิ่มขึ้นอย่างมากเช่นกัน เพื่อให้สามารถจัดการกับความไม่แน่นอนและความสุ่มเหล่านี้ได้ดีขึ้น การวางแผนเครือข่ายการกระจายสินค้าจำเป็นต้องเปลี่ยนจากการวางแผนเชิงกำหนดแบบดั้งเดิมไปเป็นการวางแผนความน่าจะเป็นที่พิจารณาหลายสถานการณ์ ซึ่งหมายความว่าไม่เพียงแต่ประเมินประสิทธิภาพของโครงข่ายไฟฟ้าภายใต้สภาวะคงที่ แต่ยังจำลองการตอบสนองแบบไดนามิกภายใต้สภาพอากาศ รูปแบบโหลด และปัจจัยอื่น ๆ ที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น แนวทางในการประเมินความสามารถในการรองรับของแหล่งพลังงานแบบกระจายที่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้ากำหนดเกณฑ์การจัดอันดับต่างๆ สำหรับความสามารถในการรองรับของเครือข่ายการกระจาย และต้องมีการทดสอบหลายครั้ง เช่น การคำนวณเสถียรภาพทางความร้อน และการตรวจสอบความเบี่ยงเบนของแรงดันไฟฟ้า เพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่ปลอดภัยของ ตารางไฟฟ้า
3. ระบบทำงานในลักษณะที่ซับซ้อน ทำให้ยากต่อการปรับตัวเข้ากับการสร้างระบบไฟฟ้าใหม่
ตัวอย่าง
การเพิ่มพลังงานใหม่แบบกระจายได้เปลี่ยนแปลงโครงสร้างเดิมของระบบไฟฟ้า ทำให้การทำงานของระบบมีความซับซ้อนมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอัตราการเจาะที่สูง โมเดลการกำหนดเวลา "โหลดซอร์สไดนามิก" แบบดั้งเดิมจะไม่สามารถใช้ได้อีกต่อไป และถูกแทนที่ด้วย "การโต้ตอบโหลดซอร์ส" ที่ซับซ้อนมากขึ้น สิ่งนี้ต้องการให้โครงข่ายไฟฟ้ามีความยืดหยุ่นสูงขึ้นเพื่อปรับให้เข้ากับสภาพการทำงานที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว ตัวอย่างเช่น ในบางภูมิภาค เมื่อมีการสร้างแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบกระจายจำนวนมากพร้อมกัน ก็อาจทำให้เกิดปัญหา เช่น แรงดันไฟฟ้ากริดในพื้นที่สูง หรือความถี่ที่ไม่เสถียร ซึ่งส่งผลต่อความเสถียรของทั้งระบบ
4. ความท้าทายในการควบคุมแรงดันและความถี่
ตัวอย่าง
หลังจากการบูรณาการแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบกระจาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงเวลาที่มีแสงแดดจ้า แรงดันไฟฟ้าที่ส่วนท้ายของเครือข่ายการจำหน่ายจะเพิ่มขึ้นเกินช่วงที่อนุญาต ซึ่งจะส่งผลต่อความน่าเชื่อถือของแหล่งจ่ายไฟและคุณภาพของพลังงานไฟฟ้า นอกจากนี้ เนื่องจากเอาท์พุต DG ไม่ต่อเนื่องและผันผวน จึงเป็นภัยคุกคามต่อเสถียรภาพความถี่ของระบบด้วย ดังนั้นเทคโนโลยีอินเวอร์เตอร์อัจฉริยะจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อรักษาระดับแรงดันไฟฟ้าโดยการปรับกำลังเอาต์พุต ในเวลาเดียวกัน กลยุทธ์การควบคุมแรงดันไฟฟ้าขั้นสูง เช่น อุปกรณ์ Reactive Power Compensation (RPC) จำเป็นต้องถูกนำมาใช้เพื่อให้แน่ใจว่าโครงข่ายไฟฟ้าทำงานได้ตามปกติ
5. ปัญหาการโอเวอร์โหลดย้อนกลับและแรงดันไฟฟ้าเกินของเทอร์มินัล
ตัวอย่าง
การเข้าถึงแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบกระจายมักจะกระจุกตัวอยู่ในพื้นที่เฉพาะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่ชนบทหรือชานเมืองของเมือง ซึ่งอาจนำไปสู่ปรากฏการณ์การกลับตัวของแนวโน้มที่สำคัญในพื้นที่ - ไฟฟ้าส่วนเกินในระหว่างวันจะไหลกลับไปยังสถานีย่อยระดับสูงกว่าตามแนวสายป้อน หากกำลังส่วนนี้เกินขีดความสามารถที่ออกแบบไว้ของเส้น จะทำให้เกิดสิ่งที่เรียกว่า 'โอเวอร์โหลดย้อนกลับ' นอกจากนี้ สำหรับผู้ใช้ปลายทางที่อยู่ห่างไกลจากแหล่งพลังงาน แรงดันไฟฟ้าที่พวกเขาพบจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก เนื่องจากกระแสไฟฟ้าเพิ่มเติมที่สร้างโดยแผงเซลล์แสงอาทิตย์ ซึ่งก่อให้เกิด "แรงดันไฟฟ้าเกินที่ขั้วต่อ" ซึ่งก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อความปลอดภัยของอุปกรณ์
6. ความยากลำบากในการพยากรณ์และกำหนดเวลาโหลด
ตัวอย่าง
ปัญหาหลักประการหนึ่งที่เผชิญอยู่ในปัจจุบันคือความยากลำบากในการคาดการณ์ ควบคุม และกำหนดเวลาพลังงานใหม่ ผลลัพธ์ของแหล่งพลังงานแบบกระจายขึ้นอยู่กับสภาพธรรมชาติ เช่น ความเข้มของแสงแดดและความเร็วลม ซึ่งยากต่อการคาดเดาได้อย่างแม่นยำ ดังนั้น วิธีการพยากรณ์โหลดที่มีอยู่จึงไม่สามารถบันทึกการมีส่วนร่วมที่แท้จริงของ DG ได้อย่างแม่นยำ ซึ่งจะส่งผลต่อประสิทธิภาพการจัดตารางเวลาโดยรวมของโครงข่ายไฟฟ้า เพื่อแก้ไขปัญหานี้ นักวิจัยกำลังสำรวจการใช้เทคโนโลยีเกิดใหม่ เช่น การวิเคราะห์ข้อมูลขนาดใหญ่ และอัลกอริธึมการเรียนรู้ของเครื่อง เพื่อพัฒนาแบบจำลอง DG และการพยากรณ์อากาศที่แม่นยำยิ่งขึ้น
7. รูปแบบเศรษฐกิจและการสนับสนุนทางการเงิน
ตัวอย่าง
รูปแบบการลงทุนและการดำเนินงานของระบบพลังงานแบบกระจายยังไม่สมบูรณ์ เนื่องจากขาดกลไกการสนับสนุนทางการเงินและผลตอบแทนที่มั่นคงในระยะยาว ในแง่หนึ่ง ต้นทุนการก่อสร้างเริ่มแรกค่อนข้างสูง รวมถึงการซื้ออุปกรณ์ การติดตั้งและการว่าจ้าง และค่าบำรุงรักษาที่ตามมา ในทางกลับกัน เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงนโยบายและกฎระเบียบและความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่รวดเร็ว นักลงทุนจึงเผชิญกับความเสี่ยงด้านตลาดที่สำคัญ รัฐบาลควรแนะนำนโยบายที่เกี่ยวข้องเพื่อส่งเสริมทุนทางสังคมให้เข้าสู่สาขานี้ และสร้างระบบการกระจายรายได้ที่เหมาะสมเพื่อให้มั่นใจถึงการพัฒนาที่ยั่งยืนของโครงการ
8. เทคโนโลยีการจัดการและติดตาม
ตัวอย่าง
เทคโนโลยีสำหรับการจัดการและติดตามระบบพลังงานแบบกระจายขนาดใหญ่ยังไม่สมบูรณ์เพียงพอ เนื่องจากหน่วยผลิตไฟฟ้าขนาดเล็กเชื่อมต่อกับโครงข่ายมากขึ้นเรื่อยๆ วิธีการรวบรวมข้อมูลอย่างมีประสิทธิภาพ ตรวจสอบสถานะแบบเรียลไทม์ และตอบสนองได้ทันท่วงทีจึงกลายเป็นปัญหาเร่งด่วนที่ต้องแก้ไข ในปัจจุบัน แม้ว่าจะมีความพยายามเบื้องต้นอยู่บ้าง เช่น การใช้การควบคุมระยะไกลบนแพลตฟอร์ม Internet of Things (IoT) แต่โดยรวมแล้วยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น ในอนาคต จำเป็นต้องมีการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีและเครื่องมือที่เกี่ยวข้องเพิ่มเติมเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการดำเนินงานและความปลอดภัยของระบบ
9. มาตรฐานทางเทคนิคและการทำงานร่วมกัน
ตัวอย่าง
ปัจจุบัน ยังไม่มีมาตรฐานที่เป็นเอกภาพสำหรับการเข้าถึงพลังงานแบบกระจายในอุตสาหกรรม และมีปัญหาความเข้ากันได้ระหว่างผลิตภัณฑ์จากผู้ผลิตหลายราย ซึ่งหมายความว่าแม้จะอยู่ในประเทศเดียวกัน อินเทอร์เฟซก็อาจมีความไม่สอดคล้องกัน ซึ่งเพิ่มความยากในการดำเนินโครงการ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องพัฒนาชุดมาตรฐานระดับชาติและนานาชาติที่สมบูรณ์เพื่อสร้างมาตรฐานให้กับกระบวนการเข้าถึง DG และพารามิเตอร์ทางเทคนิค และส่งเสริมการบูรณาการอย่างราบรื่นระหว่างองค์ประกอบต่างๆ
